Karbon yıldızının gizemli ölümü, altı halkalı sirk gibi oynuyor

V Hydrae’yi (V Hya) inceleyen bilim adamları, yıldızın gizemli ölüm sancılarına eşi benzeri görülmemiş ayrıntılarla tanık oldular. Ekip, Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizisi’ni (ALMA) ve Hubble Uzay Teleskobu’ndan (HST) gelen verileri kullanarak, maddenin uzaya yüksek hızda fırlatılmasının neden olduğu altı yavaş genişleyen halka ve iki kum saati şeklindeki yapı keşfetti. Araştırmanın sonuçları şurada yayınlanacak: Astrofizik Dergisi.

V Hya, Suyılanı takımyıldızında Dünya’dan yaklaşık 1300 ışıkyılı uzaklıkta bulunan, karbon bakımından zengin bir asimptotik dev dal (AGB) yıldızıdır. Güneş’e eşit veya ondan daha büyük kütleye sahip yıldızların %90’ından fazlası, nükleer süreçlere güç sağlamak için gereken yakıt tükendiği için AGB yıldızlarına dönüşüyor. Bu milyonlarca yıldız arasında, V Hya, kabaca her 8,5 yılda bir meydana gelen aşırı ölçekli plazma patlamaları da dahil olmak üzere şimdiye kadarki benzersiz davranışları ve özellikleri nedeniyle bilim adamlarının özellikle ilgisini çekmiştir. V Hya’nın patlayıcı davranışı.

“Çalışmamız, AGB yıldızlarının nasıl öldüklerine ilişkin geleneksel modelin -yakıtın 100.000 yıl veya daha uzun bir süre boyunca yavaş, nispeten sabit, küresel bir rüzgar yoluyla kitlesel olarak püskürtülmesi yoluyla- en iyi ihtimalle, eksik veya en kötü ihtimalle yanlış olduğunu doğruluyor” dedi. NASA’nın Jet Propulsion Laboratuvarı’nda astronom ve çalışmanın baş araştırmacısı Raghvendra Sahai. “Yakın bir yıldız veya yıldız altı yoldaşının ölümlerinde önemli bir rol oynaması çok muhtemeldir ve ikili etkileşimlerin fiziğini anlamak hem astrofizikte önemlidir hem de en büyük zorluklarından biridir. V Hya örneğinde, bir yakın ve varsayımsal bir uzak yıldız, altı halkasının varlığından ve yıldızın mucizevi ölümüne neden olan yüksek hızlı çıkışlardan en azından bir dereceye kadar sorumludur.”

UCLA’da astronom ve araştırmanın ortak yazarlarından Mark Morris şunları ekledi: “V Hydra, atmosferini -nihayetinde kütlesinin çoğunu- değiştirme sürecinde yakalandı ki bu, çoğu kırmızı dev yıldızın yaptığı bir şeydir. Şaşırtıcı bir şekilde, bu durumda, maddenin bir dizi dışarı akan halka olarak dışarı atıldığını keşfettik.Bu, herhangi birinin bir AGB yıldızından püskürtülen gazın dışarı akabileceğini ilk ve tek gördüğü zamandır. bir dizi genişleyen ‘duman halkaları’ şeklinde.”

Altı halka, kabaca 2.100 yıl boyunca V Hya’dan dışa doğru genişledi ve yıldızın etrafındaki yüksek yoğunluklu alevlenmiş ve eğrilmiş disk benzeri bir yapıya madde ekledi ve büyümesini sağladı. Ekip, bu yapıya DUDE veya Dinamik Genişletme Yapan Disk adını verdi.

Morris, “Yıldız evriminin son durumu -yıldızların kırmızı dev olmaktan beyaz cüce yıldız kalıntılarına dönüştüğü zaman- iyi anlaşılmayan karmaşık bir süreçtir” dedi. “Bu sürecin, yüksek hızlı, aralıklı malzeme jetlerinin üretimi ile eş zamanlı olarak gaz halkalarının püskürmesini içerebileceğinin keşfi, yıldızların nasıl öldüğüne dair araştırmamıza yeni ve büyüleyici bir kırışıklık getiriyor.”

Sahai ekledi, “V Hya çok uzun sürmeyen kısa ama kritik geçiş aşamasında ve bu aşamada yıldız bulmak, daha doğrusu ‘onları iş başında yakalamak’ zor. Şanslıydık ve ölmekte olan yıldızların hayatlarının sonunda kütlelerini nasıl kaybettiklerini daha iyi anlamak için V Hya’daki tüm farklı kütle kaybı olaylarını görüntüleyebildik.”

Genişleyen halkalardan oluşan eksiksiz bir sete ve çarpık bir diske ek olarak, V Hya’nın son eylemi, saatte yarım milyon milin üzerinde (240) yüksek hızlarda genişleyen iki kum saati şeklindeki yapı ve jet benzeri ek bir yapı içerir. km/s). Büyük kum saati yapıları daha önce gezegenimsi bulutsularda gözlemlenmişti; MyCn 18 —Oyulmuş Kum Saati Bulutsusu olarak da bilinir—Dünyadan kabaca 8.000 ışıkyılı uzaklıkta Musca takımyıldızında bulunan genç bir salma bulutsusu ve daha iyi bilinen Güney Yengeç Bulutsusu, güney takımyıldızı Erboğa’da Dünya’dan yaklaşık 7.000 ışıkyılı uzaklıkta bulunan bir salma bulutsusu.

Sahai, “Çok hızlı çıkışların varlığını ilk olarak 1981’de gözlemledik. Daha sonra 2022’de V Hya’dan yüksek hızlarda püskürtülen kompakt plazma bloblarından oluşan jet benzeri bir akış bulduk. Ve şimdi geniş açı keşfimiz. V Hya’daki çıkışlar noktaları birleştiriyor ve bu ekstra parlak kırmızı dev yıldızın şu anda içinde bulunduğu evrimsel aşamada tüm bu yapıların nasıl yaratılabileceğini ortaya koyuyor.”

Yıldızı çevreleyen tozun uzaklığı ve yoğunluğu nedeniyle, V Hya’yı incelemek, hem çok uzaktaki hem de çoğu optik teleskopla tespit edilmesi zor veya imkansız olan maddeyi net bir şekilde görme gücüne sahip benzersiz bir alet gerektiriyordu. Ekip, ALMA’nın Band 6 (1.23mm) ve Band 7 (.85mm) alıcılarını aldı, bu da yıldızın çoklu halkalarını ve çıkışlarını net bir şekilde ortaya çıkardı.

NRAO/ALMA için bir astronom ve NSF program görevlisi olan Joe Pesce, “Düşük kütleli yıldızların son aşamalarında ve özellikle AGB aşaması sırasında meydana gelen süreçler, uzun süredir gökbilimcileri büyüledi ve anlamak zor oldu” dedi. “ALMA’nın yetenekleri ve çözünürlüğü, sonunda, bazı cevaplar sağlamak ve Evrendeki yıldızların çoğunun başına gelen bir olay hakkındaki anlayışımızı geliştirmek için gerekli olan olağanüstü ayrıntılarla bu olaylara tanık olmamıza izin veriyor.”

Sahai, çalışmaya kızılötesi, optik ve morötesi verilerin dahil edilmesinin, en azından gökbilimciler için, Samanyolu’ndaki en büyük gösterilerden birinin ne olabileceğine dair tam bir çok dalga boylu resim oluşturduğunu ekledi. “V Hya’yı yeni gözlem yetenekleriyle her gözlemlediğimizde, giderek daha da büyük çeşitlilikte etkileyici başarılarla karakterize edilen bir sirk gibi oluyor. V Hydrae, çoklu halkaları ve eylemleriyle bizi etkiledi ve çünkü kendi Güneşimiz bir tane olabilir. gün benzer bir kaderi deneyimliyor, bizi büyük bir ilgiyle izliyor.”